時間:2023-03-10 15:06:00
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我國傳統的設計模式主要是由建筑、結構、水、暖、電氣專業共同完成設計工作,其中建筑專業為主導,其他專業輔助完成。分成4個階段:①前期策劃階段建立總的目標,對場地及環境進行充分分析,確定建筑意向;②建筑方案設計階段建筑專業為主,其他專業按照本專業的總則進行輔助;③擴初設計階段各專業根據所決定的建筑方案進行初步的專業設計,由建筑專業提出作業圖,其他各專業反提資料;④施工圖設計階段主要是按照施工圖紙的標準完善、細化初步設計圖紙。
當前綠色建筑的設計大多數是依據《綠標》設定建筑的綠色建筑認證目標后,由綠色建筑咨詢顧問制定綠色建筑設計方案,指導項目設計團隊完成設計。在目前這種綠色建筑設計流程中,尚存在一些問題,阻礙了綠色建筑技術與建筑的自然融合。現對幾類典型問題進行分析,以便設計人員和相關咨詢人員對綠色建筑設計流程有更加清晰的認識。
2.1綠色建筑設計指導滯后
一些建設者(甲方)對綠色建筑理念缺乏深入了解,等到了施工圖階段才會考慮聘請綠色建筑咨詢工程師,制定綠色建筑技術方案,對設計方案的修改也只能是以“打補丁”的形式出現,不能從根本上解決技術與建筑的沖突,并且也會增加不必要的成本。例如綠色建筑對室內采光、室內外通風、綜合能耗等有定量要求,如在施工圖階段才進行模擬分析,一旦發現不滿足設計要求,則可能需進行較大改動,甚至返工,造成不必要的浪費[3]。同時,綠色建筑設計不僅僅是對建筑本體設計有要求,建筑與周邊環境的關系也同樣是綠色建筑設計的關注內容,部分關注點在項目前期策劃階段就需考慮,如場址的選擇、場地生態的保護、場地內舊建筑的利用、場地內以及周邊的物理環境、建筑周邊的交通、與周邊建筑的設施共享情況、建筑對周邊環境的影響、地下空間的利用等[4-5]。但因為在項目前期無綠色建筑設計指導人員的介入,此部分因素無法進行合理優化。
2.2設計團隊缺乏良好的溝通與協作
很多綠色建筑技術屬于綜合性技術,需要多專業以及相關的技術廠家配合設計。例如場地內非傳統水源的利用,如果要設計合理的雨水收集回用系統,則需要對場地內的雨水收集量和利用量進行用水平衡分析,這就需要景觀專業給排水專業提供景觀用水數據,同時需要雨水設施廠家給予技術支持。但在傳統的建筑設計建造流程中,景觀專業以及設備廠家的介入往往已經到了施工圖設計后期。這對于綠色建筑技術的合理設計造成了一定影響。
2.3設計團隊對綠色建筑理念模糊,職責不明確
現在很多綠色建筑項目中,設計人員對綠色建筑設計理念理解有限,且并未意識到自己在綠色建筑設計中的職責,而是僅僅將綠色建筑咨詢顧問的要求放入設計圖紙中,缺乏主動設計意識。例如,在最初方案設計時,建筑師多是以建筑美學和功能作為設計目標進行設計,提交綠色建筑咨詢顧問審核,如存在不滿足《綠標》條文的情況,則按照綠色建筑咨詢顧問的建議進行方案調整,并未在方案設計之初將自然資源、氣候、地形等環境因素融入建筑設計中,更缺乏對被動技術的利用意識和對潛在適宜技術的估計。
3綠色建筑設計流程優化
針對綠色建筑設計流程中存在的問題,現從綠色建筑顧問的角度,以《綠標》為基礎,對現有的建筑設計流程進行優化,使其符合綠色建筑設計特點。
3.1項目設計團隊
綠色建筑設計團隊人員更加復雜。在原有人員的基礎上,又增加了綠色建筑咨詢顧問、綠色建筑專項技術廠家等。在不同的設計階段有不同的人員參與到設計團隊中,在充分理解綠色建筑目標的基礎上協調一致,確保項目目標的完整實現[6]。
3.2項目設計流程
項目設計流程包括前期策劃階段、方案設計階段、擴初設計階段、施工圖設計階段。設計團隊的成員應在各自相應的時間參加到設計團隊中,綠色建筑咨詢顧問應當在最初向甲方介紹綠色建筑設計理念時,也將綠色建筑設計的工作流程向其進行介紹,協助項目負責人及時組建團隊開展相應的設計工作。依據綠色建筑的設計理念和要求,建立綠色建筑設計流程,并給出各個階段的主要參與者以及各階段形成的綠色建筑設計成果。1)前期策劃階段組建綠色建筑設計團隊—召開綠色建筑啟動會,進行綠色建筑理念宣講———綠色建筑可行性分析研討會(2次以上):分析場地性質、地區氣候資源、周邊交通、服務設施等因素,探究適宜技術、增量成本。參與人員包括:甲方、綠色建筑咨詢顧問、建筑師、規劃師、造價評估師、環境評估工程師。2)方案設計階段綠色建筑方案設計方案研討會(2次以上)—下發各專業綠色建筑方案設計要求—綠色建筑方案設計—審核設計指標(并反復優化)—完成綠色建筑設計方案—報建方案。參與人員包括:甲方、綠色建筑咨詢顧問、建筑師、給排水、暖通、電氣工程師、室內設計、景觀設計、結構設計、模擬分析師、造價評估師。3)擴初設計階段技術深化落實設計研討會(2次以上)—綠色建筑擴初設計—審核設計圖紙—對設計圖紙進行計算機模擬:室外風環境;室內自然采光;室內自然通風;建筑綜合能耗(優化設計)—完成綠色建筑擴初設計。參與人員包括:甲方、綠色建筑咨詢顧問、建筑師、給排水、暖通、電氣工程師、室內設計、景觀設計、結構設計、專項技術廠家、設備供應商、模擬分析師、造價評估師。4)施工圖設計階段綠色建筑設計深化—完成綠色建筑施工圖—審核施工圖,如參數有變化,則再次進行相應的算機模擬—綠色建筑施工圖出圖—校對,審核,會簽。參與人員包括:甲方、總承建商、綠色建筑咨詢顧問、建筑師、給排水、暖通、電氣工程師、室內設計、景觀設計、結構設計、專項技術廠家、模擬分析師、造價評估師。5)施工及驗收階段施工圖交底—綠色施工培訓—施工—調試—竣工驗收。參與人員包括:甲方、總承建商、分包商、綠色建筑咨詢顧問、建筑師、結構設計師、給排水、暖通、電氣工程師、室內設計、景觀設計、監理、調試工程師、設備供應商、專項技術廠家、造價評估師。
3.3綠色建筑設計流程特點
上述綠色建筑設計流程是以《綠標》為基礎,秉承“整體設計方法”的理念,對現有的設計流程進行優化,其將綠色建筑咨詢顧問的工作流程與傳統的建筑設計流程相融合,該設計流程的主要特點如下。
1)綠色建筑咨詢顧問全程指導設計工作
在前期策劃階段,綠色建筑咨詢顧問參與到項目策劃中,并向項目甲方宣傳綠色建筑理念和設計流程,協助甲方在前期組建設計團隊,并召開綠色建筑啟動會,向設計團隊成員宣傳綠色建筑設計理念以及綠色建筑的設計流程,介紹團隊設計人員各自的職責及其介入設計的階段,鼓勵設計人員積極參與到綠色建筑方案的討論中,增強建筑設計師對被動技術的利用意識。
2)定期的會議討論制度保障了設計團隊成員的有效溝通與協作
項目負責人應制定嚴格的例會制度,定期召開設計溝通會及專家研討會,協調各專業的及時溝通。議程要合理,所有人都事先同意,建議一周一次,每次會議要決定下一周的計劃。
3)借助模擬軟件優化設計
每個階段,綠色建筑咨詢顧問都會借助模擬軟件輔助優化設計。方案階段,借助模擬分析軟件開展各設計方案的對比分析,為團隊成員檢驗各種想法,然后整合到一起,不斷地提出意見、反饋、優化方案;擴初設計階段,借助模擬軟件檢驗擴初設計是否達到設計要求;施工圖階段,則借助模擬軟件完成對項目最終設計結果的分析整理。
4結語
1.1提高人們的生活環境基于現代建筑功能的多樣性,人們在不斷地追求高品質的生活,而綠色建筑則是滿足人們高品質要求的產物,綠色建筑工程以系統的、完善的功能為人們提供了各種舒適的生活環境,其主要表現在:一是建筑物的環保性質,為人們的生態健康提供了重要的保障,綠色建筑以環保、安全的優勢區別于傳統的建筑設計,實現了從建筑設計到施工到基礎設施等方面的綠色環保的標準,避免了建筑施工產生的各種對人體健康所產生的危害;二是綠色建筑的外部環境得以大大改善,為人們提供了舒適的生活環境。綠色建筑設計強度的是資源的優化配置,通過有效的設計實現對自然資源的有效利用,比如建筑物周期的植被、采光、通風等都以綠色設計的理念融入到人們的生活中,構成建筑物的一部分,為人們的生活提供了舒適的生存環境。
1.2拓展了建筑材料的使用范圍綠色建筑設計對建筑材料提出了更高的要求,這就要求加快對建筑材料的研究力度,促使建筑材料研究技術的不斷發展,并且加速落后建筑材料的淘汰周期。綠色建筑設計要求建筑材料具有環保性質,因此傳統的以高能耗為特點的建筑材料必然要遭到淘汰,這就為新建筑材料的應用提供了發展機遇,比如保溫材料在剛推出之前,幾乎沒有市場,但是隨著綠色建筑設計理念的發展,推動了現代新型建筑材料的發展,從而帶動整合建筑行業的發展。
1.3提高了資源的使用率綠色建筑設計理念的實施對于資源使用而言具有重要的作用:首先綠色建筑設計提高了資源的使用率、無論是建筑施工材料還是建筑物的相關設備等都應用了具有可回收的建筑材料,避免了資源的浪費;其次綠色建筑設計實現了建筑功能的重復使用,以太陽能取暖設備為例,通過太陽能實現了資源的重復利用,避免了因為傳統的高能耗而造成的環境污染等問題,從而我國的環境治理做出應有的貢獻。
2推動工業建筑綠色設計的路徑分析
工業作為支撐國民經濟發展的產業,需要建筑設計工作者一定要本著“以人為本”的理念,將綠色建筑設計理念融入到工業廠房建設過程中,通過綠色設計可以促使工廠生產資源的優化配置,提高工廠職工工作環境,降低工業生產對環境的影響。
2.1工廠的整體環境設計工廠的整體設計是將工廠的發展規劃與工廠建筑的功能進行整合,并且充分考慮當地的氣候變化、人文因素、經濟發展水平以及社會風情等因素,對綠色建筑設計的方案進行可行性分析:①要將綠色設計理念融入到工廠建筑設計中,在工廠廠房設計過程中,一定要突破傳統的以重視生產等因素的落后設計理念,而是應該將綠色設計理念引入其中,實現工廠資源與當地資源、環境、人文等多方面的融合,比如在鋼廠廠房設計時,一定要充分考慮鋼廠企業生產的污染性,因此鋼廠廠房的設計要選擇偏離城市、處于下風口的地帶,并且要遠離具有豐富植被和林區的自然環境;②工廠廠房構建要具有集中性和開放性。工廠廠房的構建設計要從兩方面入手,一是如何降低建設成本、提高工廠的使用率,二是如何在有限的空間內實現工廠設備資源的共享。為滿足上述兩個要求,需要設計者要改變傳統的以線性空間布局的特點,采取動態的、空間式的設計理念,實現在有效的區域內實現工廠使用面積的最大化,并且通過空間的布局,對生產設備進行合理安排,從而提高工廠的生產效率;③注重廠房與周圍環境的融合,在現在企業管理模式下,企業員工對企業的要求也在不斷的提高,要求企業要不斷優化職工工作的環境,因此工廠設計者要以科學發展觀為指導,實現工廠與周期環境的融合,采取借景、組景、填景的方式實現工廠廠房環境的優化,給職工營造溫馨的工作環境。
2.2單體設計單體設計主要是針對廠房的層數而言的,一般來說單體廠房的數量比較多,也是企業中所普遍采取的建筑形式。對于單體廠房需要設計者重視對內部結構布局的設計,以此保證生產活動的順利實施:①對室內空間進行彈性設計。廠房不同于其它建筑物,因此在設計時一定要保證廠房空間具有彈性變化,也就是說廠房的空間大小可以根據工廠生產的要求而隨時變化,比如在辦公區域內,要根據辦公人員的多少而對辦公區域內的空間進行“大小”調整,對生產車間,則要考慮樓板的承重問題,同時也要在生產車間內預留出足夠的通道以便貨物的流通。②工廠外墻的節能設計。對于工廠單體建筑而言,其外墻的能源消耗要占到整個工廠廠房消耗的一半以上,因此在工廠廠房設計中要對外墻進行綠色環保設計:首先要使用具有綠色環保性能的空心磚砌筑工廠廠房外墻,同時在空心磚的外側使用保溫材料增強墻體的導熱性,以此提高廠房的保溫能力;二是根據當地的氣候環境等因素,加大對自然資源的使用,比如工廠廠房建設要使用自然資源實現對工廠廠房的溫度、濕度等控制,降低使用高能耗的資源;三是積極采用先進的復合型墻體,這種墻體可以起到保溫與防暑的作用。③對工廠廠房建筑智能設計。隨著現代技術的不斷發展,實現廠房設備的自動化是工廠廠房綠色設計的主要發展趨勢,也是互聯網與生產相結合的產物,實現工廠廠房的智能設計是降低人工勞動力,提高生產效率的主要措施。
2.3多層廠房設計為節約用地、降低企業的建設成本、滿足工業生產需要,多層廠房是現代企業發展中所普遍采取的一種建筑模式,根據多層廠房面積廣、結構多、高度大等特點,在綠色設計時應合理調配空間面積,充分利用廠房內的各個生產區域,以減少廠房面積的浪費。同時,必須設計相對應的空調系統,且準確地布置在廠房內部,以保持良好的通風、排氣效果。比如可設置適量的低窗,使之與高窗有機地結合在一起,從而突出進出口位置的高度差。此時熱空氣會上升,經高窗有效地排出室內,而涼爽、新鮮的空氣則由低洞口進入,即煙囪效應。
2.4建筑構造無論是哪一種建筑結構,其核心構造均是混凝土結構,現代工業建筑設計多數以混凝土結構為主,這也是綠色防腐設計方案需要考慮的重點問題。隨著混凝土配制技術的改進,綠色工業建筑可采用的防腐結構形式越來越多。鋼筋混凝土是比較常用的廠用建筑結構,設計人員需根據生產的要求合理選擇。
3結束語
綠色建筑設計包括場地與綠色規劃、建筑設計與室內環境、節能與能源利用、節水和節材五部分內容。設計中相應體現在綠色建筑理念在在規劃階段的通盤整體考慮、適應當地建筑氣候性的被動設計策略。具體包括,合理的日照與遮陽設施、良好圍護結構熱工設計、合理的通風和可再生能源的利用、污水處理及雨水中水利用、綠色材料用選用、良好的室內熱舒適環境、聲環境、空氣質量等等。如何實現這些設計策略轉化到建筑設計,“不顯山露水”地落實到施工圖上,是要解決的關鍵問題。其中最關鍵是要結合先進的計算機模擬分析手段采用“整體設計方法”。在項目初期建立一個由各個專業組成設計團隊,團隊定一個確定的目標——設計綠色建筑。各成員均以此目標作為準繩,來進行協調專業之間的沖突和矛盾。只有各專業的通力合作和全程積極參與才能真正實現綠色建筑的設計。
2綠色建筑優化設計過程
2.1綠色建筑的規劃階段的設計優化
在規劃階段,分析場地中的氣候資源特點,結合計算機模擬的方法,從空間布局和朝向選擇上對建筑的熱、聲、光、風場等進行優化。建筑設計項目一旦通過報規,是很難進行修改調整。如果前期倉促定案,會造成先天不足,是很大的缺憾。成都西南交通大學歸谷低碳小區日照強度計算圖,通過總平面設計的優化分析,對建筑物平面布置和體型的調整,優化建筑的陰影分布,保證充足的日光進入每一棟建筑內,日照效果達到最好。對建筑物進行通風模擬,以確定最佳的布局方式,并優化室內外空間布局,形成穿堂風,使建筑物達到最好的通風條件。該項目的室外風環境CFD模擬風場。
2.2建筑氣候適應性與設計優化
在深入分析不同經典綠色建筑的基礎上,通過對不同氣候區建筑設計創作的研究,發現地域建筑的創新與發展都涉及到建筑基本屬性。如功能與空間、結構與構造形式、室內外物理環境、經濟投入、地域風格等,反映出安全、經濟、舒適、美觀等性能特征在建筑創作中的主導地位。建筑外觀是在順應氣候、地形、地貌等自然條件,按照人的傳統、文化、習俗和審美等的要求,作用于建筑,是地域建筑給外界的最直觀的表達方式;建筑的功能是在滿足工作與生活需求這一共性的基礎上,對文化、、工作與生活習慣等個性特征的滿足;環境問題是人工環境帶給人體最直觀的感受,它的好壞直接影響人體健康,也會導致資源、能源利用的差異;經濟性決定了選取材料和技術的衡量標準,在經濟欠發達地區,這一制約因素發揮著決定性作用;除此以外,與自然環境的協調發展是目前以及很長一段時期內任何建筑都必須面對和解決的難題之一,尊重自然,強調可持續發展的建筑產業是當務之急。通過對不同建筑的功能、文化、氣候適應性研究,認為綠色建筑最顯著特點之一是建筑的氣候適應性。遵義市科技館效果圖,遵義市屬于中亞熱帶高原濕潤季風區,氣候溫和、夏無酷暑,冬無嚴寒。但地處山區,海拔高差較大,氣流、降水以及氣候具有典型的山地氣候特征。建筑場地在海拔1500m以上的山地,以石作為造型理念,采用半覆土建筑形式,以厚重實體回歸自然,由西向東,由南向北逐漸延伸入土中,整個體量從屋面到松林做到自然過渡,渾然一體。利用地下土壤的熱穩定性和地下溫度的恒溫性,體現出建筑的地域特色,具有創新的理念。建筑設計按照被動優先的原則,通過計算機模擬,采用圍護結構隔熱、遮陽,充分利用自然采光、加強自然通風等技術措施,來減少建筑能耗,提高建筑的功能要求和室內舒適度。護結構主要為非透明實體圍護結構,以減少夏季強烈的太陽輻射對建筑室內過熱和空調能耗的增加,同時滿足科技館建筑室內采光與照明對科技作品、藝術作品的功能要求。半覆土建筑形式對場地內地形地貌進行最大限度的保護,避免進行大開挖,大填方。對場地內的水系和現有植物進行利用。景觀專業對現有水系和植物的利用,包括現有竹林,樹木,灌木等等。結合給排水專業設置雨水蓄積方案,確定雨水蓄積的方式和位置,雨水蓄積同時作為景觀水景,同時滿足功能和綠色建筑對水資源節約的要求。瓦努阿圖國家會議中心效果圖,瓦努阿圖位于南太平洋,最熱月平均氣溫為26.4℃,最冷月平均氣溫為21.6℃,年平均氣溫24.1℃。全年太陽高度角較大,直接輻射強。氣候溫和濕潤,屬于典型的低緯度海洋性氣候。建筑設計尤其注重遮陽、通風。利用海洋性氣候條件下海陸風的晝夜變化特點,增強自然通風效果。地形對風向和風速的修正以符合項目所在的背景風場。利用種植屋面良好的隔熱機理和熱穩定性,完全消除太陽輻射得熱,實現超低能耗的運行方式,營造健康舒適的室內環境。晝夜海陸風和建筑平面通風流線,采用外挑屋面遮陽結合采光設計,具有遮陽功能的走廊和挑檐,在減小空調負荷,降低空調能耗的同時,可實現自然光亮度、均勻度滿足使用要求,并有效控制眩光,最大限度減少晝間人工照明用電等。項目建成后,結合綠色運行手段,可望稱為低緯度海洋性氣候地區低能耗綠色建筑的典范。從以上工程實例可看出,具有氣候適應性的建筑將有利于氣候的自調節作用,這也是自古以來人類總結出的、今天流行的被動節能技術設計方法。因此,通過被動式自然能源的應用,對建筑進行優化設計,利用建筑圍護結構的蓄熱、自然通風等將室外溫度波的衰減、延遲特性、圍護結構內表面平均輻射溫度(MRT)的日平均值和波幅值控制在人可接受的范圍內。這種被動與主動相結合的節能技術,盡可能延長基本熱舒適時間,減少采用主動干預室內熱環境的方式實現熱舒適環境時間,也就是說盡量減少空調和采暖時間,是氣候適應性節能建筑的核心,也是我國綠色建筑的技術路線和方向。
2.3建筑形態設計與節能設計
綠色建筑設計與一般設計的根本性區別在于采用量化分析的方法代替感性認識,可以說沒有定量化的分析就沒有理性綠色建筑的誕生。采用計算模擬分析手段來推敲設計策略對建筑能耗的影響,進而優化建筑設計。成都雙流機場T2航站樓,建筑圍護結構屋面與外墻沒有明顯的分隔,而是屋頂由一個圓柱穹頂直接落地,屋頂采用透明材料和金屬夾芯板形成虛實相間的“竹節蟲”。對圍護結構的熱工與節能設計受到很大的限制,屋頂中天窗的比例高達28%,帶來較大的空調負荷和高昂的運行費用,需對屋蓋方案進行優化,經過模擬分析并與建筑設計進行交互優化調整,實現整體節能。可以看出方案一、方案二、方案四較方案三的裝機負荷大34.9%、9.5%、23.9%,遮陽系數不同時的負荷,當SC=0.6)時,四種方案分別為30.2%、8.2%、0.0%、21.0%;當增加玻璃的遮陽系數由0.6降低到0.5,三個方案的裝機負荷可分別減小6.7%、9.3%、8.3%由此帶來設備初費用降低,機房面積減小400~2500m2,管道費用減少3%~15%左右。因此,我們在定量的計算模擬分析有時甚至糾正感性認識的錯誤。比如我們在采用能耗分析軟件研究發現的西向水平遮陽措施對改善西向房間的熱工性能也有很大的幫助,糾正了通過感性認識一般認為的西向水平遮陽措施對房間遮陽幫助不大的認識,進而可調整相應的設計策略。節能的同時為建設方節約投資,在投標方案競爭中定量地體現出設計方的技術水平和服務意識。
2.4采光遮陽與建筑設計
由于建筑進深大,側窗采光造成內部采光不好,均勻性差,根據成都冬季日照率低和夏季太陽輻射特點,為保證大部區域白天不需人工照明,設置采光通風遮陽天窗,以及玻璃幕墻頂部通風遮陽措施,保證了候車廳深部空間日間自然采光滿足亮度和均勻度要求,并在候車廳不同部位的環境平均輻射溫度控制在27℃以下,使侯車大廳處于舒適性范圍,同時降低空調能耗。由此,在西側玻璃幕墻和天窗應采取遮陽措施。下圖給出了采用傾角為10°的百葉遮陽措施后外進入室內的太陽輻射特征曲線圖,由圖可看出,采用百葉遮陽后,可以大幅消減對進入室內的太陽輻射,從而改善夏季室內的熱舒適度,降低了空調能耗。
3結語
1.1高效原則任何的建設活動都是為給人們的生活帶來更大的便利,建筑也不例外。建筑要完成的任務就是讓人們的居住環境變得越來越好,建設一個健康、綠色、舒適的居住環境,整體建筑的系統使用的是集成技術來將建筑的功能效能進行提高,將管理調控體系進行一個優化配置的作用,營造成一個生態高效的建筑體系。
1.2經濟原則要想建設一個生態效益高的建筑,就必須要利用高科技紀念性技術操作,這就意味著需要投入大量的成本進行建設,但是大投資并不是等同于浪費。用合適的技術和合適的建設材料加上合適的地域條件,再加上施工和設計人員豐富的建筑經驗,就能夠設計出一個高效的建筑物,不但能夠滿足經濟效益,還能夠滿足生態效益。
1.3和諧原則綠色建筑當中最重要的一個原則就是和諧原則,包括的內容有經濟建設的和諧、社會生活的和諧以及環境發展的和諧等等。在建筑的活動當中,不論是選擇何種地質條件、還是選擇怎樣的建筑材料,或是進行怎樣的規劃設計,包括在實際的施工建設工程當中,都需要嚴格的注意以及遵循和諧這一項最基本的原則。
1.4節約原則在完成資源建設的目標之下,對于資源的使用和消耗都不能夠浪費,做到節約資源,充分的利用一切資源,用最少的資金投入創造最大的經濟建設效益。
2綠色建筑設計可持續發展的條件
2.1綠色建筑設計中的技術條件綠色建筑可以使物質、能源形成一個有秩序的循環轉換利用的過程,在這個過程中,可以收獲一種滿足人們對基本生活和生態平衡要求的建筑環境。綠色建筑所使用的技術必須要與生態環保的觀念保持一致,而且技術實施的過程和制造出來的產品也必須要有助于節約資源和能源,與此同時,這些技術和產品的使用,對人類的身心健康發展必須是無害的,最終達到構建可持續發展的人居建筑生態系統的目的。
2.2綠色建筑設計中的社會條件綠色建筑的發展深受社會因素的影響,我國良好的社會發展理念和有中國特色的社會主義共同理想,為綠色建筑的發展提供了社會思想基礎和社會道德基礎。綠色建筑的最終目的是為了盡可能地減少人類建筑活動對自然環境的影響和破壞。在社會發展的進程中,越來越多的普通民眾參與到公共建設的決策當中,生態和建筑的關系受到每一個普通民眾的關注。在今后的城市發展中,勢必要在有限的土地資源中,建立高效、節約的空間體系,這就要求我們必須充分利用當地的環境特點和氣候特征,以實現建筑效益與環境效益的雙豐收。
3綠色建筑設計可持續發展中的問題
3.1對于綠色建筑的研究僅限于理論我國已經發表和出版了很多關于綠色建筑方面的書籍和刊物,同時,也廣泛地宣傳和推廣了綠色建筑的理念和可持續發展的觀念,但是這些都是對綠色建筑方面的理論研究,沒有實踐作依托,是無法支撐綠色建筑的健康發展的。
3.2不合理的綠色建筑經濟效益綠色建筑建設的前期需要大量的資金投入,而且利潤收獲的進程緩慢,投資所帶來的生態設施方面的回報,也是面向社會和普通大眾的,開發商所收獲的利益是非常有限的,在綠色建筑研究方面的回報也是間接而長期的,這些都容易對開發商進行綠色建筑建設的決策產生不良影響。
3.3對綠色建筑概念的理解不夠全面學術界對于綠色建筑概念的理解有綠色建筑、智能建筑、健康建筑等,其中心思想都是在增加建筑使用周期的同時,減少對自然環境的破壞,并且要根據當地的實際情況來進行工程建設。
3.4缺乏環保意識和相關法律法規大力宣傳綠色建筑的理念,提高人們保護環境的意識,使人們逐漸形成可持續發展的生態觀念。同時,政府應該建立健全相關的法律法規,實行一些福利政策和經濟補貼,提高開發商進行綠色建筑決策的可能性。
4綠色建筑設計可持續發展的途徑和發展
4.1實現綠色建筑的途徑我們應該根據綠色建筑可持續發展的原則,建立健全相關的法律法規,大力推廣和宣傳綠色建筑,使其理念深入人心,并能得到全民的支持,從而促進綠色建筑政策的順利實施。采用科學先進的建筑工程施工技術,對合理設計空間與自然的關系有著很重要的作用。科技雖然對綠色建筑無法起到決定性的作用,但是其為綠色建筑的發展提供了更為廣闊的空間,科技和綠色建筑的結合可以很好地協調人類、建筑和自然環境的可持續發展關系。
4.2綠色建筑的未來發展
(1)深入研究生態化的建筑技術。建筑生態化進程是一個從生物化進程向探索技術性進行的轉變過程,在這個過程中,需要我們探索和發現新的生態技術,并把它運用到建筑環境的設計和建設當中去。首先,需要我們充分利用耐久性好、可循環再生的能源,盡量減少能源產生的環境污染;加強節約技術的開發與利用,在提高建筑能源利用率的同時,盡量減少消耗。其次,在材料方面,我國也開始了從物理材料向生態建材的轉換,這種轉換過程可以極大地降低建筑能耗,提高材料的使用效率,并且具有改善室內生態環境和廢物利用的功能。
(2)人類建筑與自然環境的和諧發展。經過多年的發展,綠色建筑雖然還處于起步階段,但是在各國設計師的設計和研究下,已經產生了很多綠色建筑。這些都表明,未來的發展方面有以下兩個方面。一方面是將建筑融入到自然當中,有效地使用資源經濟,盡可能地減少對自然環境和生態平衡的破壞,把建筑變成生態系統和自然環境的一個組成部分,尋找合理的生態模型,為建立和發展新型的建筑設計思想提供實踐支持。另一方面是把自然引入建筑的設計當中,利用先進的科技手段,把室外環境融入室內,達到人與自然的相互融合,實現建筑生態化。
(3)綠色建筑將會成為建筑行業發展的主流。隨著社會的發展和環境的惡化,綠色建筑這一全新理念開始出現并得到逐步的發展。在生活質量提高的同時,人們對生存環境的要求也隨之提高,建筑室內的環境問題越來越受到人們的關注。
5結語
1)項目名稱:××市綠色保障性住房建設項目。
2)項目地址:本項目地塊周邊均有城市道路環繞,交通便利。
3)項目概況:本項目建設用地100000m2,小區地上布置13棟18層高層住宅樓,1棟16層高層住宅樓,2棟17層高層住宅樓,地塊西側和南側布置兩層沿街商業等配套公建,地下建筑規劃為地下停車庫、設備用房,消防設施及配套人防工程。
4)本項目綠色建筑建設目標是達到標準。
2技術措施
2.1節地與室外環境
1)按照××市××新區修建性詳細規劃,本項目周邊范圍為住宅區和市武裝部、公安部、第四中學及××集團,缺少配套商業服務設施,因此本小區在經十路和南側規劃路沿街一側設置兩層商業服務設施,建成后可以綜合服務周邊18.84ha、六個地塊的居民,與周邊地區的已有的公共設施協調互補。
2)根據GB3096-2008聲環境質量標準,居住、文化教育、商業辦公區為聲環境1類區,商業或者居住、商業混雜區為聲環境2類區,緯二路、緯一路、規劃四路、經十路、經十一路等道路兩側為聲環境4類區。在小區周邊設置禁鳴路段,通過路網和交通組織優化,控制交通量,抑制噪聲源。結合道路綠化,采用側枝發達、枝葉茂密的常綠植物喬灌草組合配置構成綠色長廊,形成道路綠色聲屏障。在步行道和建筑之間再配以喬、灌、草結合的植物群落,逐級削減噪聲。
3)在本小區建筑布局上,主要采用南北向行列式布局,并保持適當的建筑間距,用以加強夏季的自然通風。并通過建筑外墻、植物防風帶等擋風措施來阻隔冬季冷風。
4)在綠化植物選擇上,大力推廣使用鄉土樹種,綠化建設以適于本地生長的樹種為主,加強本地植物利用,本地植物比例不低于80%。小區綠化植物必須同時滿足:鄉土物種種類占綠化物種種類比例≥70%;鄉土物種種植面積占綠化種植面積比例≥70%。
5)透水地面一般分為自然的地面、公共綠地面積、綠化和鏤空面積≥40%的鏤空鋪地。在本小區綠地率為42%,同時采用鏤空面積≥40%的植草磚,并設置透水墊層,如礫石、砂、砂礫料或其組合。
2.2節能與能源利用
1)本小區建筑體形規整,均為南北朝向,樓距符合日照要求,建筑體型系數、窗墻比滿足節能要求,住宅前后無遮擋,各戶型自然型采光效果良好。東西向的窗戶設外卷簾或百葉窗遮陽裝置。
2)本小區在公共部位的照明采用了高效光源和燈具,具體措施包括:地下室采用T5節能燈,直管式熒光燈采用電子鎮流器;電梯間采用光感聲控開關控制,樓梯間采用紅外線感應開關控制。使用太陽能路燈系統,并使用LED燈作為光源,并由智能化充放電控制器控制。在自然采光的公共場所和部位(如樓梯),為照明系統配置定時或光電控制設施。
2.3節水與水資源利用
1)本小區采用在建筑附近設下凹式綠地,采用:屋面雨水→下凹式綠地→植被淺溝→收集利用或排放的方式;同時小區停車位和部分路面采用植草磚等透水鋪裝材質,公共活動場地、人行道鋪地材質選用多孔性材質,提高雨水入滲率;采用滲透管或穿孔管用于雨水排放,使其兼具滲透、排放雙重作用;同時采用蓄水池增加滲透量,可作為景觀用水。透水地面應設透水面層、找平層和透水墊層。透水面層可采用透水混凝土、透水面磚、草坪磚等;透水墊層可采用無砂混凝土、礫石或砂、砂礫料。
2)非傳統水源利用應優先綠化用水,當保證綠化用水后有富余時,尚可用于洗車、沖洗道路、沖洗垃圾間等對水質要求不高的用水項目。本項目將屋面、地表作為雨水收集面,在綠地中設置適量的雨水收集池及滲透管,并設置二元供水系統(即自來水及雨水分別使用之管線)。處理工藝流程:雨水→初期棄流裝置→貯水池→過濾→消毒→清水池→綠化、澆灑。
3)規劃范圍再生水水源為××市污水處理廠再生水,其供水水量及水質均滿足區內再生水需求。現狀沿緯二路設一根DN300再生水管,沿區內經十路、經十一路敷設DN150mm市政再生水管,枝狀供水,并加強與周邊地區再生水管的溝通。各地塊分別從市政再生水管上接管。依托片區內部綠化帶及主次路網布設中水管網系統,綠化帶內管頂覆土按0.3m~0.5m,路段上管頂覆土按0.7m~1.0m控制。用作沖廁以及綠化、景觀、道路澆灑、洗車等。
2.4節材與材料資源利用
1)本項目中使用和施工現場相距較近的工廠生產的建筑材料約占總材料總重的70%。
2)本工程住宅多數為18層,8度(0.20g),建筑結構形式為剪力墻,采用工廠預制混凝土。
3)本工程全部采用C30~C50混凝土、HRB400級鋼筋。
2.5室內環境質量
1)窗戶是溝通室內和室外空間的橋梁,除此之外,它還兼具有自然通風和自然采光的作用,良好的視野、通風、采光有利于住戶保持身體健康、心情舒暢。本小區住宅均為兩個單元、三個單元相拼,前后兩棟住宅樓間距在40m以上,在空間上,設計師最大限度地使不同棟樓之間住戶在前后左右視線上的相互干擾,每兩棟住宅之間的水平視線距離都大于18m,完全滿足視線要求。衛生間開設外窗有利于污濁空氣的排放,在一個戶型有≥2個衛生間的前提下,實現了至少有一個衛生間開有窗戶,方便自然通風。
2)本小區在設計和建造過程中,將嚴格按照山西省的節能圖集對外墻、屋頂、樓板及特殊的熱橋部位進行計算。
3)本小區將嚴格按照當地節能規范,對屋頂和外墻、樓板等節點進行節能設計。
2.6運營管理
1)本小區在設計初期,重點考慮垃圾站的位置,垃圾站的建設要和住宅同時規劃、同時設計、同時施工、同時交付。垃圾站內應設置中水沖洗和排水設施,存放的垃圾分類、分區,及時清運,防止污染環境。
2)按照小區的實際使用情況,本小區將根據CT174居住區智能化系統配置與技術要求的相關要求,本小區將設置:閉路電視監視子系統;電子巡更子系統;可視對講及遠程控制開鎖子系統;家庭自動報警及緊急呼叫子系統;防火、防煤氣泄露子系統;三表遠距離自動抄表子系統;給排水、變配電集中監控子系統;物業計算機網絡管理子系統。
3)本小區嚴格要求采用無公害的病蟲害防治技術,推廣生物、仿生物制劑等新技術的應用,規范使用化學肥料、農藥等對生活有不良影響化學產品的使用,堅持生物防治和化學防治兩者的結合。
4)小區園林綠化采用耐候性強的鄉土植物,選擇適宜的季節栽種,并采取適當的措施保證樹種的成活率;建立并完善后期的管理養護工作,定期修剪、澆水等,做好樹木的病蟲害預防工作,保持園林、草坪的完整性。
關鍵詞:綠色建筑設計理念;建筑設計;應用
建筑行業能夠使人們的居住需求得以滿足,但是其在發展的時候,也要消耗非常大的能源,而這在一定程度上,制約了穩定的經濟發展以及環境可持續的發展。在這樣的背景下,綠色建筑設計理念被提出,并得到了社會各界人士的認同。獲得支持后,綠色建筑設計也逐步開始實施,并收到了非常顯著的節能環保的效果。
1綠色建筑設計理念對建筑設計的影響和應用要求
人類和諧的象征、大自然的象征就是綠色。目前,節能環保得以廣泛推廣,而人們逐步開始重視建筑能耗問題。要想控制能耗,首要選擇就是將建筑設計做好,通過控制能耗,能夠有效地降低建筑設計的能耗。而綠色建筑,就是在建筑設計當中融入綠色環保的理念,不僅能夠彌補原有建筑設計的缺陷,還能夠推動建筑設計的可持續發展進程。從建筑行業當前的現狀來看,時展的必然趨勢就是對綠色設計理念進行引入,而要想實現綠色建筑設計的目標,就要將設計要求明確下來,并遵守一定指導準則,只有這樣才能真正算作綠色設計。綠色設計理念主要在以下方面有所體現:第一,綠色理念是建筑設計的基礎,但在追求綠色的過程中,不能過多的損耗能源,而要將綠色節約資源的理念體現出來,這里資源節約指的不僅是控制工程成本,也是將資源可行性價值實現的一種方式。同時,要合理利用資源,堅持循環使用資源。第二,要以人類健康為出發的目的。不管是什么行業,其基礎都應是人類健康,建筑設計也是如此。所以,在設計建筑的時候,要盡可能地避免給人們的身體健康帶來傷害。第三,保護環境,當前很多的建筑設計不僅會消耗較大的能源,還會帶來一些環境污染,所以要求今后在設計建筑時,要有效地使聲音污染以及光污染的影響得以降低。
2在建筑設計中應用綠色設計理念
2.1以節能環保為標準對建筑材料進行選擇
一般而言,建筑設計所用材料,能夠決定最終設計成品的效果。而對能夠將綠色建筑設計理念體現出來的材料進行利用,除了能夠體現綠色的生活理念,還能夠省下成本,將資源節約下來。建筑材料同建筑風格和成本以及安全性有著莫大的關聯,所以要通盤考慮:首先,要按照當地材料的供應情況和建筑特點,優先對當地材料進行選擇,這樣能夠將物流費用節約下來。作為設計師,要持有一物多用的觀念,合理地利用建筑材料,確保在足夠的條件下,將住戶想要的效果設計出來。比方說,假如住戶喜歡歐美風,那么可用到壁紙或者手工藝術,這樣不僅能夠節省設計成本,還能夠起到美觀的效果。其次,可在設計當中將高科技材料引入其中,綠色建筑設計理念非常新興,所以在對材料進行選擇的時候,設計師可對高科技材料進行使用,這樣不僅能夠使節能環保的需求得以滿足,還能使現代可持續的需求得以滿足。
2.2對新型能源進行開發和利用
隨著時代的發展,人們的生活逐步提高,有了越來越大的建筑需求和居住需求,但由于在發展階段,過度對能源進行利用,因此很容易引發能源枯竭的危機。為了避免這種情況,要將不可再生能源節省下來,利用新能源代替舊能源,使地球壓力得以緩解。可從以下幾個方面著手,第一,節省天然氣,天然氣取代了原來的煤炭,在給人們生活提供極大便利的同時,也使環境污染得以降低,但由于天然氣是一種不可再生能源,所以要盡可能減少使用天然氣,可用太陽能來取代天然氣,因為其也是一種清潔能源。第二,節省電能。當今社會,由于全球變暖,因此在夏季會非常熱。所以,不管是在企業還是家庭,很多人都會對降溫機器進行利用,而這些要消耗很多的電能。所以為了將電能節省下來,可實現太陽能到電能的轉化。可在有太陽的時候時,將太陽能存儲下來,然后進行轉化,這樣不僅能夠保障環保的用電和照明,還可以減少使用電能,可以說實惠又經濟。另外,建筑道路兩側的路燈,也可利用到太陽能發電,從而給人們照明。另外,還可以開采如地熱能和海洋能等一些新型能源。只有真正做到回收再利用一些可再生能源,才能夠實現綠色環保的建筑設計,從而推動我國經濟和建筑業的可持續發展進程。
2.3在建筑布局以及規劃中應用節約用地理念
可以說,我國是一個多沙漠以及多山的國家,實際上,并沒有開發出多少土地資源,所以人均占有非常少的土地。要想獲得可持續發展,就要加大節約土地資源的力度。而建筑行業,有非常大的用地需求,假如建筑規劃不合理,會嚴重浪費土地資源,為了要利用土地資源的效率提高,需要對建筑設計規劃的問題進行考慮,并將綠色生態理念融入其中、對建筑土地資源進行合理使用。在實際的用地規劃中,可同建筑現場的場地條件以及設計的實際情況相結合,在原來的基礎上,將平整場地的工程量減少,整合利用生態能源。
2.4在平面設計中應用建筑節能理念
在建筑的總平面設計當中,也可對綠色建筑節能設計理念進行利用。可按照施工場地的氣候條件,對建筑朝向進行合理布置,同時在設計時,還應對建筑給周邊建筑所帶來的影響進行考慮。比方說,某一地區的建筑設計,由于西南風是這一地區夏季的風向,所以可以在為南偏西的十五度方向位置設置建筑朝向,這樣不僅能夠對自然風進行利用,將室內溫度降低、將使用空調的時間減少。與此同時,還能夠防止建筑受到的太陽照射太多,但由于我國南北的溫差以及氣象的差別較大,所以總體設計建筑的時候,要結合地區的實際情況,而在進行單體的平面設計時,要對樓層間不同的樓板隔音以及房間隔音問題進行考慮。采用針對性的措施將固體傳聲降低。另外,由于平面設計當中車行和人行入口布局同人們生活生產的節能性和安全性有著莫大的關聯,所以在設置的時候,要考慮到周邊建筑功能以及市政服務設施。比如在一些大型商場和地鐵站以及公共汽車站對人行出入口進行設計,而在適當的位置對機車出入口進行設計,盡可能防止車流和人流混行致使安全事故發生。
2.5在景觀結構設計當中應用綠色建筑設計理念
要按照小區所規劃的自然景觀來協調設計建筑景觀,對于建筑休閑廣場的景觀和小區入口的景觀,在設計的時候,可對遞次展開的方式進行采用,這樣能夠確保一切內部的景觀能夠成為一個有機整體。通過結合景觀設計和建筑布置,除了能夠為人們提供較好的景觀環保,還能夠讓其有一定的活動空間。因此,可在道路兩側對一種喬木和樹木進行種植,但具體是否種植主要依照道路功能和性質來確定。一般道路用于車輛通行,就不需對樹木進行種植,假如道路用于人行道,那么就需要對樹木進行種植。另外,可在建筑室外,對花草進行種植,比如在靠墻位置對爬山虎類的植物進行種植,不僅能起到美觀的效果,還能讓人們擁有好心情。同時,可將花卉或者盆栽放置到室內,除了能夠使空氣得以凈化,還能達到一定修身養性的效果。
2.6在外墻設計中應用綠色設計理念
墻不僅能夠是保障安全,還能夠分割地界。但相比于室內的其他設施來講,墻要占據很大的面積,因此需要很高的成本。實踐證明,最為復雜的墻體設計就是外部墻的設計,所以應在此設計上引起足夠重視。設計人員應對房屋的隔熱以及保溫效果進行考慮,在對外墻寬度進行控制的同時,要對導熱系數小以及熱阻大的材料進行利用。還有,在選擇門窗時,考慮其堅固性和節能性。最后,在筑墻的時候,應采用新型的筑墻理念,這樣才能夠達到保溫以及節能的效果。
3結束語
總而言之,隨著時代的發展,社會的進步,在建筑設計中,綠色建筑設計理念得以廣泛地利用。通過建筑節能不僅能有效避免浪費大量資源,還能起到一定的環保效果,同當代可持續發展的環保理念相符。因此,在實際的建筑設計中,我們應遵行一定的設計原則以及設計理念,重視以人為本,高效地利用能源,促進自然與人類的協調發展,只有這樣,才能夠更有效地推動建筑行業的可持續發展,為人類提供好的居住環境和條件做出實質性的貢獻。
作者:楊涵博 單位:商丘市第一高級中學
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建筑物的最基本功能是滿足住戶的居住需要和居住安全,在滿足這些基本功能的基礎上,提高資源和能源的利用率,加大科技投入,充分提高我國能源資源的使用效率,減少對環境的污染,將資源能源得到最大化的利用,由此環境才能被保護,生態平衡才得以改善。建筑從一開始的規劃設計到施工建設到管理運營直至最終的拆除的整個過程,這個過程被稱為全壽命周期。綠色節能建筑應考慮整個全壽命周期,確保在整個全壽命周期內的資源利用率最大化和對環境影響的最小化。
2綠色節能建筑的整體設計思考
2.1建筑的選址和現場設計
在綠色節能建筑設計前,就應該先考慮如何選址的問題。選址要結合當地的地形、地貌、風向等,合理布局。建筑應盡量選擇向陽的地段,避免選在山谷、凹地處,這樣才能有好的日照條件。選擇的建筑地址應盡量交通便利,方便人們的出行;選擇城鎮化的區域,這樣才能保證有基本的基礎設施,方便人們的生活;對于一些生態敏感區域,盡量避開,以免對其環境造成影響。盡量選擇能充分利用自然能源的地段。建筑的地點一旦確定將很難改變,在做好選址工作后,下一步的工作就是規劃和設計建筑地點了,建筑地點規劃和設計的合理性很重要,它除了要滿足建筑物本身和自然的協調,還要達到綠色節能的目的。建筑現場要做到最小化的熱島效應,綠地的面積應盡量的擴大,確保該地的水源不被污染,減少自來水使用量,避免水土流失。當地的生態系統和生物鏈結構在建筑設計時必須被得到保證不能受到破壞。
2.2建筑的布局設計
建筑的布局是否合理很重要,一個好的建筑能將場地和資源的利用效率達到最大化,能改善建筑物的室內環境,減少建筑物的熱排放能。建筑物的布局應做好充分的優化措施:建筑物內部的功能區劃分應規劃好,不需要安裝窗戶的功能區盡量放在建筑物的北邊,同一地區應盡量布置功能相似的區域,這樣是為了方便內部空調和通風系統的設計。盡量利用已有的地形作為圍護結構以此來減少資源能源的總消耗量,優化好建筑物的朝向,當地的風能和太陽能等都是免費的自然資源,可以充分利用,已達到充分利用自然資源的目的。充分利用好植被,能減少建筑物的熱負荷。
2.3建筑物的外形設計
綠色節能建筑很重要的一部分是建筑物的外形設計,建筑物的外形和空間熱能耗有著很大的關系。建筑物本身的形體系數小,形態規整,能較大地減少夏季制冷和冬季制暖的能源消耗,提高能源的總體利用率。建筑物的外形設計是否把握得當,對綠色節能的理念至關重要。我們可以將別墅的理念適當地引入到綠色節能建筑的設計當中,在別墅的設計當中,屋頂、門窗、陽臺、線角與自然極其相容,從而將人類與自然的協調表現的淋漓盡致,綠色環保的理念是實施建筑可持續發展戰略的基礎。在設計中,應避免采用傳統的單一住宅樓的單一行列式形象,利用變化的坡屋面增加陽光,減少雨水的滲漏。對于窗戶和陽臺的造型設計,可利用大塊玻璃補充室內光線,還可利用窗戶、窗格的多樣變化形式創造一種類似別墅的建筑效果,給人以舒適宜人的感受。對于建筑外墻的處理,可適當運用面磚,以此強化建筑外立面的自然性和親和感。還可根據當地季節的長短變化,運用不同的色彩使太陽能得到充分的吸收,
2.4建筑物配套設施的設計
建筑物配套設施設計不僅要能體現出健康性和舒適性,更是節能環保設計的關鍵。建筑物配套設施在設計時首要考慮的是要采用環保材料。新風系統的設計很重要,它是改善建筑物室內環境質量和空氣質量的重點。新風量的使用能很好地提高室內空氣質量。室內和室外的溫差是冬季和夏季都會存在的問題,新風量越大,說明需要處理耗費更多的能源。綠色建筑最大的特色就是節能,所以自然資源的利用對綠色節能很重要。自然界中可利用的自然資源有很多,太陽能的應用最為普遍,它是不需要耗費成本的清潔能源,實現對太陽能的最大限度地利用很重要。
太陽能的利用方式目前來說主要要以下幾種:一種是被動式太陽能熱水系統。它主要是為用戶提供熱水。另一種是主動式太陽能系統。它需主要是為用戶提供熱水或是為居室供暖。還有一種是太陽能光伏發電系統,它主要為室內或是市政電網供電。此外還有一些其他的太陽能裝置。地熱能也是一種很好的自然資源,目前高溫地熱能主要用于發電或直接用于供暖;低溫地熱能主要是借助于地源熱泵和地道風系統的應用。自然通風很重要,它能改善室內空氣質量但沒有任何的能源消耗,這種效果要強于空調,因為對環境沒有造成污染。自然通風會受到很多條件的限制,要達到預期的目標,需要配合一些自動控制設備來進行。
2.5綠色節能建筑應遵循的設計原則和指導思想
綠色節能設計的基礎和關鍵是生態建筑設計,設計的原則要始終堅持可持續發展的理念,建筑形象應遵循樸實端莊、流暢簡潔、現代開發。從建筑的開始選址到建筑的格局設計,從單體到群體,都要充分利用天然能源,以節省能源,在設計時要充分利用各類環保生態材料和技術。在整個設計中,充分注重建筑生態,在充分考慮減少資源消耗和保護自然環境的前提下,要將建筑的功能和建筑生態環境的持久性作為重點。綠色節能建筑的設計還應結合當地的文化特點,根據當地的實際環境特點,開發適合本地生態環境的設計。
3綠色節能建筑的綜合思考
建筑行業是高能耗行業,每年用于建筑行業的總能耗占全國總能耗的四分之一,這個數據還在每年增加,為了降低建筑損耗,開發綠色節能建筑已經變得刻不容緩了。
3.1資源利用充分優化,提高資源利用率
十分珍惜、有效保護、節約使用是我國的一項基本國策。在資源的利用中我們應首先將綠色生態節能體系建立起來;其次,國外發達國家的技術相對已很成熟,我們可以適當借鑒,以此來完善我們自己的技術;再次,建立行之有效的行政監督體系,強制執行國家的相關節能標準和法律法規;最后,應建立相應的市場監督體制和輿論機制,這樣綠色節能建筑才能在良好的環境下生存和發展。
3.2積極宣傳并倡導綠色的生活方式
這需要兩方面的努力,一是建設者,他們對生態意識和環保理念的認識很重要,必須要加強。建筑設計師的設計作品應與時代的認知相吻合,建筑設計師有指引時代進步的歷史使命,建筑設計師不僅要加強自身專業知識的學習,更應加強對社會人文、歷史和生態環境等方面的知識學習。二是全社會,生態的理念應普及到社會大眾,只有在社會普及,才能形成共識,努力在衣食住行各方面倡導環保節能的理念,節約能源資源,將可持續發展作為全社會的共同目標。只有全社會共同的努力,才能推動建筑市場需求的改變,才能從整體上營造綠色建筑。
4結論
我國是一個人口大國,即使資源雄厚,但經過人們無節制的使用與浪費,導致能源資源極度短缺,生態環境遭到了嚴重的破壞,引發能源危機。在這樣的社會形勢下,我們應當采取有效的技術對其進行處理,從而實現社會、環境、人口的和諧統一。建筑行業是能耗最大的行業,尤其是現代化超高層建筑工程的不斷涌現,更是加劇了環境的污染。要想保護生態環境,緩解能源危機,就需要我們將綠色環保理念引入到建筑工程設計當中,通過使用新能源、節能技術,充分利用土地資源等,以此來避免能源資源的浪費,從而使建筑工程達到節能、環保的目的。
2綠色策略的設計要點
在僧多粥少的時代,人類要在越來越少的有限資源下謀求長期的生存與發展,就必須把綠色環保理念滲透到日常生產生活的各個領域中去,建筑業也不例外。隨著國民經濟穩步持續發展,建筑設施越來越完善,各種科學技術的興起與發展,人們對建筑物的外在形態與內部構造都提出了越來越多的要求,而且這些要求還呈現出了一個日趨多樣化的發展趨勢。目前我國境內超過200米以上的超高層建筑越來越多,在城市建筑中占有很大比重,縱觀這些建筑,我們可以看出,超高層建筑與傳統建筑在結構結構形式上有著不同之處,它的特殊性表現在整體高度非常大。針對這樣整體高度很大的建筑來講,設計時要考慮的因素就比一般建筑要多得多,區別也很大,下面我們從空間組織和頂部的設計兩方面來討論超高層建筑設計與一般建筑設計的區別。
2.1空間組織
超高層建筑對現代城市的發展,有著非同一般的標志性意義,從某方面講,它甚至可以代表著一個城市的發展水平高下。因此,超高層建筑的外觀造型設計往往受到城市規劃者的高度注重。在超高層建筑設計中,為了體現其綠色理念,達到環保節能的特殊效果,一般超高層建筑在外觀上都不會采用玻璃墻,減少由于玻璃反射對城市造成的光污,同時可以起到減少高壓風帶和風口的作用,具有很直接的環保意義。成功且獨特的建筑設計應該是突出人與環境之間的關系。如在建筑物主入口處設置一下地下式廣場,與地下超市連通,這樣可以有效的將地上空間引入地下,擴大了空間面積。在為公眾提供一個寬敞舒適的生活工作環境的基礎上,也能為枯燥呆硬的建筑起到軟化與點綴的作用,增加情趣,建筑外形特征更加突出。
2.2頂部設計要求
超高層建筑頂部是構成城市天際線的重要因素之一,造型獨特的頂部設計對超高層建筑的整體形象起著畫龍點睛的作用,并成為林立在建筑群中區別于其他建筑的一個重要標志。運用”隱蔽”的手法:采用高高的女兒墻.精巧的屋頂,半透明的建筑材料將頂部的功能用房隱藏起來。頂部條紋在材料、色彩上和中段相呼應。主樓的平面呈切邊三角形,為不等邊六角形,頂部則收縮為三角形。若在頂部設置一個空中會所,集休閑、娛樂、餐飲于一體,這就達到節能、綠色、環保的目的。
3結構體系
超高層建筑高聳挺拔,但對結構設計無疑是個不小的挑戰,地震作用是決定選擇其結構體系的關鍵。顯著提高工作和生活效率:超高層建筑將工作和生活設施適當集中,一般性工作和生活問題在建筑內部即可解決,極大地方便了人們工作和生活。根據超高層建筑結構的復雜程度和不規則性,確定結構抗震性能化設計的合理性能目標,采用彈性、彈塑性的方法進行分析,對結構不同部位采取不同的加強措施。
4建筑節能多元化
超高層建筑由于其特殊的結構與規模,與一般建筑在能耗上有很大出入,而且要研究它,還要綜合考慮多方面的因素。在建筑設計中,單體設計與構造布局是節能的關鍵,在超高層建筑的設計中如何在這兩方面合理合理的開發利用能源,選擇耗能最低的方案進行設計,是一個亟待解決的問題。超高層建筑的能耗為一般建筑的數倍,這是個綜合性的課題。包括:新能源的開發和應用,選擇低能耗的設備,智能化的管理,有效利用自然資源和管理資源,使建筑和設備方面的壽命成本最小,減少污染并達到可持續發展。
5結語
1.1綠色建筑概念的由來在人類文明歷史中,綠色思想由來已久。在工業革命之后,科學技術有了飛速的發展,同時生產力有了很大的提高,對人類進步起到了空前的促進作用,但卻隨之而來的也包括人類生存環境的不斷惡化,生態資源的惡意浪費現存的條件在變化。在20世紀60年代,世界人們安全受到威脅事件和大自然環境污染不斷惡化的事件經常發生,這才引起了社會公眾對綠色運動的重視。1989年,全球環境委員會首次提出了可持續發展的概念:“既滿足現在人們的需要,又不危及以后人們滿足其需要的發展”。隨后在1995年的額威爾生態建筑展覽會上進一步的提出了綠色建筑的多種檢驗,由此綠色建筑的探索與實踐達到了。
1.2世界綠色建筑發展歷程20世紀60年代,人類開始對綠色建筑這一理念進行探索和研究。在綠色建筑應遵循保護地球環境、節約資源、確保人居環境質量這樣一些可持續發展的基本原則,故此又稱可持續建筑或生態建筑。70年代石油危機后,在一些工業發達國家,各種新技術、新能源應運而生,像太陽能、風能、低熱節能圍護結構等等,其中以掩土建筑方面的研究成果最為先進。到了80年代,先進的節能建筑體系在英、德等發達國家已經得到了廣泛應用。90年代后,隨著綠色建筑理論研究的不斷深入,綠色建筑理論已將走向了專業化道路。
1.3綠色建筑在中國我國從20世紀90年代起引入綠色建筑概念,并頒布的《中華人民共和國節約能源法》、《公共建筑節能設計標準》等法律法規,為我國綠色建筑技術的發展提供了有力保證。從2001年開始,在深入研究世界各國綠色建筑評估體系的基礎上,我國專家們結合我國國情,制定了用于“全國綠色生態住宅”的指導和評估的《中國生態住宅技術評估手冊》。之后又相繼推出了《綠色建筑技術導則》、《綠色建筑評價標準》和《綠色建筑評價技術細則》等標準。在2008年《綠色奧運建筑評估體系》簡稱(GOBAS)面世,將綠色建筑的理念落實到招投標、規劃、設計、施工、調試及運行管理的每一個環節,為北京舉辦“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”提供支持。時至今日,在中國不同氣候區已經制定居住建筑節能標準,北京、上海、重慶、深圳等地均出臺了“綠色建筑評估規范”。一些經濟發達地區從自身的區域特點出發,積極開展綠色建筑關鍵技術體系的集成研究和應用實踐,一系列節能示范建筑陸續建成,如清華大學超低能耗示范樓、上海市生態建筑示范樓等。
2綠色建筑的涵義與特征
2.1綠色建筑涵義到現在為止,綠色建筑的概念得到了提高和發展,是指在建筑的全壽命周期(整體規劃、部分設計、現場施工、過程運行、結構拆除/再利用)內,從一定的限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)保護現存環境和減少設計污染,為人民生活提供健康、人文適用和自然高效的使用空間感覺,與自然和諧共生的建筑。從此,綠色環保建筑變成了一個比較綜合的的概念,也逐漸演變成了“可持續環保發展建筑”的詞匯,也可以被稱自然生態建筑、社會可持續建筑、與環境共生建筑等。
2.2綠色建筑的特征綠色建筑與一般傳統建筑相比,主要有以下幾個特征:
1)一般傳統建筑不僅僅產生嚴重的環境污染,而且各種能耗非常大;綠色建筑能將能耗降低70%~80%,目前一些國家甚至出現了零能耗的示范綠色建筑。
2)傳統建筑一般采用的是商品化生產技術,標準化、產業化的建造過程,造成了建筑風貌大同小異,但是綠色建筑尊重本地的人文、自然和氣候條件,明顯具有地域性特征,強調就地取材。
3)傳統建筑一般是比較封閉、流通不暢的,室內環境常常對健康不利,但是綠色建筑在設計時便充分考慮如何使結構布局合理:什么樣的的朝向、型體,對自然采光和通風系統最有利,其內外采取有效連通,自動調節氣候變化能,可提供健康舒適的居住環境。
4)一般傳統建筑對周圍環境的影響與破壞通常忽略;而綠色建筑則強調建筑對環境負責,不僅僅是從規劃設計、建筑施工、運行維護、廢棄拆除,甚至存在于再利用的全壽命過程中。
3綠色環保建筑規劃設計重點及應用
3.1綠色環保建筑規劃設計重點我們這里所講到的綠色環保建筑規劃設計,主要是說我們的設計師從設計理念出發結合當地情況和消費者的理想,通過利用采用一系列實務中環保材料、物理機械和電子控制技術,這樣可以使樓宇系統最佳化,過程中為消費者可以提供有利于健康的生活條件的前提下,一定程度降低電耗、能耗、物理以及廢水處理的響應一系列成本。綠色環保建筑規劃設計是同時一項復雜的工程,應該考慮各個方面,主要是包括對環境影響、建筑物內外環境和整個的設計的壽命等投資等方面,之后做出最佳決策。綠色建筑全部遵循可持續發展原則,通過科學的整體設計,充分體現綠色平衡理念,保持環境、利用環境、防御自然災害,保護生態環境,減少大氣污染物的排放,充分采用太陽能,地熱供暖;采光和通風充分衡量,軟化建筑周邊環境等。
3.1.1重視整體環保的建筑設計尤其看重全局,這種情況的原因就是整體設計的效果會直接作用到綠色建筑的使用效果。綠色環保建筑規劃設計需要將建筑物所在地社會、政治,地理等一系列條件相結合,然后進行整體的分析、全局的思考,整體設計,可以在一定程度避免和減少盲目追求所謂的先進綠色技術,徒有虛名,僅僅放眼于某個局部,不顧整體。例如在熱帶地區使用蓄熱墻體和保溫材料就變得沒有任何意義;而對于嚴寒地區,如果窗戶的熱工性能不好,熱量會通過窗戶迅速散失,那么使用再昂貴的墻體保溫材料也不會達到節能的效果。實現節能環保的目的。這就是綠色建筑重視整體的形象體現。
3.1.2因地制宜綠色建筑特別強調因地制宜,進而最大可能的減少資源的損耗和環境的破壞。在我國的西北、華北等日照充足的地區,太陽能的利用就能實現高效和節能;而對于我國中不見天日的南方地區則不容易實現。結合南北方氣候差異,在寒冷地區的建筑主要應該加大建筑保溫材料的使用和利用,但在氣候采光條件比較優勢等一系列的環境和外部影響。所以,綠色建筑要具體問題具體分析,否則就會造成某種建筑在本地區是針對當地的氣候特征和天氣變化涉及的,否則的不是充分的考慮和規劃,就是一個失敗的案例。
3.1.3以人為本為了進一步的保證整個建筑物的的健康指數可以,滿足人民的現實考慮,綠色環保規劃設計應以人為本。要保證室內空氣質量、熱環境等因素對人無害,必須采用低毒或無毒材料是設計中要尤為關注的。嚴把施工材料的質量關,絕不允許以好充次,以最少的資源實現最大的效能,提高人體舒適性。優先實現自然采光,以實現保證人類健康,同時達到節能減排的效果。
3.1.4降低能耗降低能耗不僅包括了降低建材在使用過程中的能耗,總之,建筑設計師在進行綠色建筑設計時要依照業主需求,綜合考量建筑對內外環境的影響,采用各種手段和措施優化設計方案,依托綠色建筑設計要點,貫徹執行綠色建筑設計理念,實現良好的經濟和環境效益。
3.2清華大學超低能耗示范樓所采用的綠色建筑節能技術北京清華大學超低能耗教學示范建筑,建筑為地下和地上的幾個層。從陽面的角度去觀察,透明的玻璃幕墻,從視覺的就像普通的現代式建筑,可是玻璃幕墻外“支棱”著巨大的可以調節遮陽板。
4結語